(57)【要約】 【課題】  水素の給電率及び放電率を十分に維持しつつ、貯蔵材料の熱力学的特性及び動力的特性を改善した固体水素貯蔵材料を提供する。【解決手段】  貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物はカルシウム、バリウム、プラチナ、パラジウム、ニッケル、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム又は前述のうち少なくとも１つの金属を含む組み合わせの合金より成る水素貯蔵組成物を開示する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物が実質的にカルシウム、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムより成る水素貯蔵組成物。
【請求項２】
前記貯蔵組成物は、炭素、酸化物、アルミ化合物、炭化物、珪化物、硫化物、窒化物、ホウ化物、酸化物、オキシナイトライド、水酸化物、珪酸塩、アラネイト、アルミノ珪酸塩又は前述のうち少なくとも１つを含む組み合わせより成る請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記炭素は、カーボンブラック及び／又はカーボンナノチューブより成り、前記酸化物は酸化金属である請求項２記載の組成物。
【請求項４】
前記酸化金属は、酸化アルミニウム、酸化セリウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ２）、酸化マンガン（Ｍｎ２Ｏ４、ＭｎＯ２）、酸化バナジウム（ＶＯ２、Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）又は前述のうち少なくとも１つの酸化物を含む組み合わせより成る請求項３記載の組成物。
【請求項５】
貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物はカルシウム、バリウム、プラチナ、パラジウム、ニッケル、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム又は前述のうち少なくとも１つの金属を含む組み合わせの合金より成る水素貯蔵組成物。
【請求項６】
前記合金は、プラチナ、パラジウム及び／又はニッケルより成る請求項５記載の組成物。
【請求項７】
前記貯蔵組成物は、炭素、酸化物、アルミ化合物、炭化物、珪化物、硫化物、窒化物、ホウ化物、酸化物、オキシナイトライド、水酸化物、珪酸塩、アラネイト、アルミノ珪酸塩又は前述のうち少なくとも１つを含む組み合わせより成る請求項５記載の組成物。
【請求項８】
前記炭素は、カーボンブラック及び／又はカーボンナノチューブより成り、前記酸化物は酸化金属である請求項７記載の組成物。
【請求項９】
水素を貯蔵する方法であって、
貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物が実質的にカルシウム、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムより成る水素貯蔵組成物を、水素より成る気体混合物に浸漬することと、
前記水素を原子水素に解離することと、
前記原子水素を前記貯蔵組成物に貯蔵することとから成る方法。
【請求項１０】
水素を貯蔵する方法であって、
貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物がカルシウム、プラチナ、パラジウム、ニッケル、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムの合金より成る水素貯蔵組成物を、水素より成る気体混合物に浸漬することと、
前記水素を原子水素に解離することと、
前記原子水素を前記貯蔵組成物に貯蔵することとから成る方法。
【請求項１１】
水素を生成する方法であって、
貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物が実質的にカルシウム、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムより成り、あるいは前記触媒組成物はカルシウム、プラチナ、パラジウム、ニッケル、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムの合金より成る水素貯蔵組成物を加熱することから成る方法。
【請求項１２】
水素を貯蔵し且つ回収する方法であって、
水素貯蔵組成物と第１の水素濃度を有する第１の気体混合物とを接触させることと、
前記水素を原子水素に解離することと、
前記原子水素を前記貯蔵組成物に貯蔵することと、
前記水素貯蔵組成物と第２の水素濃度を有する第２の気体混合物とを接触させることと、
前記水素貯蔵組成物から水素を容易に脱着するのに効果的な温度に前記水素貯蔵を加熱することとから成る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素を貯蔵し且つ回収するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素は、燃料電池又は燃焼エンジン等の水素消費装置において酸素と反応してエネルギーと水を生成できるため、「クリーンな燃料」と呼ばれる。他の反応副生成物はほとんど排気中に生成されないため、燃料として水素を使用して、化石燃料の使用に関連する多くの環境問題を効果的に解決する。そのため、水素が使用できる多くの適用例において、水素ガスを安全且つ効率的に貯蔵することは重要である。特に、水素貯蔵システムの体積及び重量を最小化することは、自動車への適用において重要な要素である。
【０００３】
水素を貯蔵するいくつかの方法は現在利用されているが、一般の消費者向けの使用には不適当又は非実用的である。例えば、水素は非常に低い温度の液体形状で貯蔵されるが、この極低温貯蔵では１リットルあたりの水素貯蔵の嵩密度が低く、一般の消費者に対しては十分ではない。更に、水素ガスを液化する際に消費されるエネルギーは、液化水素の利用可能なエネルギーの約３０％となる。一般消費者向けのほとんどの用途にとって、液体水素は安全でも実用的でもない。
【０００４】
他の方法は、ボンベ内に水素を高圧で貯蔵することである。しかし、４５ｋｇの銅製のボンベは、約１５４ｋｇ／ｃｍ２で水素を１ポンドしか貯蔵できず、これを換算すると水素貯蔵の１重量％となる。特別な圧縮器を有するより高価な複合ボンベは、約３１６ｋｇ／ｃｍ２というより高い圧力で水素を貯蔵でき、約４重量％というより好ましい貯蔵率を達成できる。しかしながら、より高い圧力が実現可能であっても、安全要因と上記の高圧に達するために消費される大量のエネルギーとを実現するためには、安全且つ効率的な代替水素貯蔵技術が必要である。
【０００５】
また水素は、数種類の固体材料で貯蔵される。固体材料による可逆的な水素貯蔵は、貯蔵材料の熱力学的特性及び動力学的特性に依存しており、水素を吸収し、解離し、可逆的に反応させることによって水素貯蔵材料を形成する。いくつかのモード及びメカニズムにおいては、化学ポテンシャル及び動力学が水素吸蔵、錯化又は水素吸着に好ましい場合に、水素貯蔵が行なわれる。場合によっては、複合材料を合金又は形成することにより潜在的水素貯蔵材料の熱力学が効果的に変更される。また、触媒を水素貯蔵材料に「ドープ」することによって反応速度が改善され、可逆的水素貯蔵反応に必要な活性化エネルギーが減少することが示された。これらの材料の取り扱いによって数種類の貯蔵材料の性能全体を改善できるにも拘らず、広範囲の貯蔵材料にわたってこれらの化学的特性及び熱力学的特性を一般的に利用しようとする取り組みはなされてこなかった。
【特許文献１】特開２００１−０３９７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の観点から、より安全で効果的且つ効率的に水素を貯蔵し回収する方法が必要である。固体水素貯蔵材料の場合、水素の給電率及び放電率を十分に維持しつつ、貯蔵材料の熱力学的特性及び動力的特性を改善して、吸着エネルギー及び脱着エネルギー必要条件を軽減する必要がある。更に、全システムの体積及び重量を最小化することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここで、貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物が実質的にカルシウム、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムより成る水素貯蔵組成物を開示する。
【０００８】
またここで、貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物はカルシウム、バリウム、プラチナ、パラジウム、ニッケル、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム又は前述のうち少なくとも１つの金属を含む組み合わせの合金より成る水素貯蔵組成物を開示する。
【０００９】
またここで、水素を貯蔵する方法であって、貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物が実質的にカルシウム、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムより成る水素貯蔵組成物を、水素より成る気体混合物に浸漬することと、前記水素を原子水素に解離することと、前記原子水素を前記貯蔵組成物に貯蔵することとから成る方法を開示する。
【００１０】
またここで、水素を貯蔵する方法であって、貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物はカルシウム、プラチナ、パラジウム、ニッケル、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムの合金より成る水素貯蔵組成物を、水素より成る気体混合物に浸漬することと、前記水素を原子水素に解離することと、前記原子水素を前記貯蔵組成物に貯蔵することとから成る方法を開示する。
【００１１】
またここで、水素を生成する方法であって、貯蔵組成物に設けた触媒組成物より成り、前記触媒組成物が実質的にカルシウム、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムより成り、あるいは前記触媒組成物はカルシウム、プラチナ、パラジウム、ニッケル、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムの合金より成る水素貯蔵組成物を加熱することから成る方法を開示する。
【００１２】
またここで、水素を貯蔵し且つ回収する方法であって、水素貯蔵組成物と第１の水素濃度を有する第１の気体混合物とを接触させることと、前記水素を原子水素に解離することと、前記原子水素を前記貯蔵組成物に貯蔵することと、前記水素貯蔵組成物と第２の水素濃度を有する第２の気体混合物とを接触させることと、前記水素貯蔵組成物から水素を容易に脱着するのに効果的な温度に前記水素貯蔵を加熱することとから成る方法を開示する。
【００１３】
また、前述の組成物及び方法を利用するエネルギー生成装置を開示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ここで、貯蔵組成物に設けた触媒組成物から成り、触媒は分子水素を原子水素又は水素イオンに解離でき、更に貯蔵組成物は原子水素を貯蔵できる水素貯蔵組成物が開示される。またここで、水素貯蔵組成物を水素ガスに浸漬することと、貯蔵組成物に貯蔵される原子水素に水素ガスを解離することとから成る水素貯蔵方法が開示される。その後、貯蔵水素は燃料電池やガスタービン等のエネルギー生成装置において水素を回収するために利用されてもよい。また水素を貯蔵し且つ回収するこの方法は、自動車や列車等の陸上移動車両、艀、船舶、潜水艦等の船艇、あるいは飛行機、ロケット、宇宙ステーション等の航空輸送機又は宇宙船において効果的に使用されてもよい。
【００１５】
通常、触媒組成物は、より高い固着確率で水素を化学吸着できる金属から成る。図１は、水素に対してかなり高い固着確率を表す元素を反映する周期表を示す。この周期表において、高い固着確率を有する全ての物質はプラス（+）記号で示される。このような金属の適当な例は、カルシウム、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、プラチナ又は前述のうち少なくとも１つの金属を含む組み合わせである。一実施形態において、触媒組成物が実質的にカルシウム、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウムまたはイリジウムから成り、あるいは、触媒組成物はカルシウム、プラチナ、パラジウム、ニッケル、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム又はイリジウムの合金から成る。
【００１６】
また、これらの金属の合金が使用されてもよい。一実施形態において、合金はプラチナを含んでもよい。他の実施形態において、合金はパラジウムを含んでもよい。更に他の実施形態において、合金はニッケルを含んでもよい。分子水素を原子水素に解離するためにプラチナ及び／又はパラジウム及び／又はニッケルと合金化される金属の適当な例は、カルシウム、バリウム、チタニウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、銅、シリコン、ゲルマニウム、ロジウム、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、ニオビウム、ジルコニウム、イットリウム、バリウム、ランタン、ハフニウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム又は前述のうち少なくとも１つの金属を含む組み合わせである。
【００１７】
通常、プラチナ及び／又はパラジウム及び／又はニッケルは、触媒組成物の総重量に対して約０．１〜７５重量％の割合で存在してもよい。この範囲内において、通常、プラチナ及び／又はパラジウム及び／又はニッケルは、組成物の総重量に対して約０．５重量％以上（好ましくは約３重量％以上、より好ましくは約５重量％以上）の割合で存在することが望ましい。また、組成物の総重量に対して約７０重量％以下（好ましくは約６５重量％以下、より好ましくは５０重量％以下）であることがより望ましい。
【００１８】
触媒組成物は貯蔵組成物に設けられる。貯蔵組成物は原子水素の貯蔵を効果的に容易にする。貯蔵組成物に利用可能な材料の適当な例は、炭素、酸化物、アルミ化合物、炭化物、珪化物、硫化物、窒化物、ホウ化物、酸化物、オキシナイトライド、水酸化物、珪酸塩、アラネイト、アルミノ珪酸塩等又は前述のうち少なくとも１つを含む組み合わせである。
【００１９】
貯蔵組成物に使用可能な炭素の好ましい形状は、カーボンブラック及び／又はカーボンナノチューブ等、大きな表面積を有する形状である。適当なカーボンナノチューブは、気相成長による炭素繊維、単層カーボンナノチューブ及び／又は多層カーボンナノチューブである。
【００２０】
貯蔵組成物に使用可能な適当な酸化物は、二酸化珪素（例えば、ヒュームドシリカ）、酸化アルミニウム、酸化セリウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、５酸化バナジウム等又は前述のうち少なくとも１つの酸化物を含む組み合わせである。酸化物はエーロゲル技術を使用して準備されてもよく、通常、酸化金属が好ましい。一般に、酸化金属は、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ニッケル（ＮｉＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ２）、酸化マンガン（Ｍｎ２Ｏ４、ＭｎＯ２）、酸化バナジウム（ＶＯ２、Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）等又は前述のうち少なくとも１つの酸化物を含む組み合わせから成る。
【００２１】
通常、貯蔵組成物は、約１０ｍ２／ｇｍ以上の表面積を有することが望ましい。一実施形態において、貯蔵組成物は、約５０ｍ２／ｇｍ以上の表面積を有するのが望ましい。他の実施形態において、貯蔵組成物は、約１００ｍ２／ｇｍ以上の表面積を有することが望ましい。
【００２２】
一実施形態において、貯蔵組成物はナノ粒子から成る。ナノ粒子は約１〜２００ｎｍの大きさであって、その上に触媒組成物が設けられてもよい。この範囲内において、約３ｎｍ以上（好ましくは約５ｎｍ以上、より好ましくは約１０ｎｍ以上）の大きさの粒子が使用されてもよい。この範囲内において、約１５０ｎｍ以下（好ましくは約１００ｎｍ以下、より好ましくは約８０ｎｍ以下）の大きさの粒子が使用されてもよい。
【００２３】
通常、触媒組成物はスパッタリング、化学気相成長を通じて溶液等から貯蔵組成物に設けられる。一実施形態において、触媒組成物は、貯蔵組成物の総表面積に対して約１〜１００％の表面積を完全に被覆してもよい。この範囲内において、貯蔵組成物の総表面積に対して約５％以上（好ましくは約１０％以上、より好ましくは１５％以上）の表面積が被覆されることが望ましい。また、この範囲内において、貯蔵組成物の総表面積に対して約９０％以下（好ましくは７５％以下、より好ましくは５０％以下）の表面積が被覆されることが望ましい。
【００２４】
触媒組成物が貯蔵組成物の表面積の１００％を被覆しない場合、触媒組成物は、貯蔵組成物の表面に独立微粒子として設けられることが望ましい。微粒子の形状について特定の制限はなく、例えば、球体、不均一、平板状、又はひげ結晶状の形状でもよい。また二項分布又はより大きな粒度分布が使用されてもよい。触媒組成物の微粒子は約１〜２００ｎｍの回転半径を有してもよい。この範囲内において、約３ｎｍ以上（好ましくは約５ｎｍ以上、より好ましくは約１０ｎｍ以上）の微粒子回転半径が使用されてもよい。また、約１５０ｎｍ以下（好ましくは約１００ｎｍ以下、より好ましくは７５ｎｍ以下）の微粒子回転半径が使用可能である。
【００２５】
他の実施形態において、触媒組成物が設けられた貯蔵組成物のナノ粒子及び微粒子は、圧力によって溶解され、水素貯蔵組成物を生成してもよい。通常、水素貯蔵組成物の総重量に対して約３０〜９９重量％の貯蔵組成物が存在することが望ましい。この範囲内において、水素貯蔵組成物の総重量に対して約３５重量％以上（好ましくは４０重量％以上、より好ましくは４５重量％以上）の貯蔵組成物が存在することが望ましい。この範囲内において、水素貯蔵組成物の総重量に対して約９５重量％以下（好ましくは９０重量％以上、より好ましくは８５重量％以上）の貯蔵組成物が存在することが望ましい。
【００２６】
水素貯蔵に関する一実施形態において、水素貯蔵組成物は水素を含む環境に浸漬される。分子構造の水素は触媒組成物によって原子水素に解離され、貯蔵組成物に貯蔵される。その後、水素は加熱によって水素貯蔵組成物から脱着される。
【００２７】
水素貯蔵は、アプリケータと呼ばれる装置において実行されてもよい。アプリケータは、水素貯蔵組成物を保持する容器である。他の実施形態において、水素を水素貯蔵組成物に貯蔵中、水素は圧力によってアプリケータ内に導入されてもよく、あるいは水素導入後にアプリケータが加圧されてもよい。また水素貯蔵組成物は、水素貯蔵組成物への水素貯蔵が均一になるように貯蔵処理中に攪拌されてもよい。通常、水素貯蔵が発熱反応であるため、水素貯蔵中、アプリケータは、必要に応じて水、液体窒素、液体二酸化炭素又は空気により冷却されてもよい。
【００２８】
貯蔵処理を容易にするために、水素は他の非反応系気体を有するアプリケータに導入されてもよい。このような水素と他の気体との組み合わせは、混合気体と呼ばれる。好ましい非反応系気体は不活性ガスである。水素と共に他の気体が導入される場合、通常、水素含有量は気体混合物の総重量に対して約５０〜９９重量％となる。
【００２９】
水素の回収中、水素を生成するために、貯蔵組成物は加熱されてもよい。貯蔵組成物から水素を生成するために、いくつかの異なる方法で貯蔵組成物を加熱してもよい。
【００３０】
更に他の実施形態において、組成物に埋め込まれた電気抵抗器を使用して貯蔵組成物を加熱することにより、水素の脱着を誘発できる。抵抗器を流れる電流エネルギーは、ジュール効果によって熱に変換される。圧縮粉末化された貯蔵組成物を使用する場合、抵抗が非常に高い粉末微粒子間の電流経路上のホットスポットによって、電流の流れによる局所的な熱量は特に高くなる。極端な場合では、ホットスポットにおいて粉末溶接が発生する可能性がある。従って、焼結を回避するために電流パラメータが適切に調整されるべきである。処理条件に基づいて、貯蔵組成物は、上記の方法で複数の抵抗器を使用することによって加熱されてもよい。
【００３１】
水素の脱着を誘発する他の方法は、貯蔵組成物に超音波エネルギーを照射することから成る。最初に、貯蔵組成物は、水・アルコール等の液体内に設けられる。水・アルコール等の液体をエネルギーキャリア媒体として使用することによって、通常、超音波照射で発生する音響キャビテーションを介する衝撃波及び局部加熱を生成することが可能になる。音響キャビテーションにより、１マイクロ秒より短い時間に５０００°Ｋもの高温に達するホットスポットが形成される。このような上昇温度を有するこのホットスポットの形成は、水素の脱着を促進する。そのため、この方法は容易且つ効果的な水素回収処理に有効である。
【００３２】
水素貯蔵組成物によって水素を生成し且つ貯蔵する方法の一例において、図示のシステムは、水素回収反応器（第２の位置の第２のアプリケータ）との流体連通の上流及び内部に存在する任意の水素貯蔵組成物反応器（第１の位置の第１のアプリケータ）を有する。上記の通り、必要に応じて、第１のアプリケータは第２のアプリケータと異なってもよく、第１の位置は第２の位置と異なってもよい。他の実施形態において、第１のアプリケータは第２のアプリケータと同じであってもよく、第１の位置は第２の位置と同じであってもよい。水素貯蔵組成物は必要に応じて任意のスラリ形状であってもよい。
【００３３】
水素回収反応器における少なくとも一部の水素貯蔵組成物は、水素貯蔵組成物から水素を回収するために利用される。水素貯蔵組成物が水素を放出した場合、それは使用済み水素貯蔵組成物と呼ばれる。水素回収反応器は従来の加熱、導伝加熱、ＰＥＭ燃料電池排気、超音波エネルギー等を使用して、水素回収のために水素貯蔵組成物を加熱してもよい。また、水素回収反応器は任意の乾燥分離反応器との流体連通の上流及び内部に位置し、使用済み水素貯蔵組成物は乾燥分離反応器に任意に搬送されてもよい。水素回収反応器で生成された少なくとも一部の使用済み水素貯蔵組成物は、乾燥分離反応器に任意に循環される。水素回収反応器は、水が任意に供給される。任意の乾燥分離反応器は、水等の再利用可能な流体を使用済み水素貯蔵組成物から分離させ、その流体を任意の水素貯蔵組成物反応器に循環させる。その後、水素貯蔵組成物は循環された液体キャリアと混合して再生するために、水素貯蔵組成物反応器に循環される。
【００３４】
水素を貯蔵し且つ回収するこの方法は、最大約２５００ｋｇの重量を有する自動車等の小型車両に配置される燃料電池において、水素の車上回収用として効果的に使用されてもよい。水素を貯蔵し且つ回収するこの方法は、自動車や列車等の陸上移動車両、艀、船舶、潜水艦等の船艇、あるいは飛行機、ロケット、宇宙ステーション等の航空輸送機又は宇宙船において効果的に使用されてもよい。またこれは、住宅、工場、オフィスビル等用の発電に使用される燃料電池の水素回収のために使用されてもよい。
【００３５】
本発明は、例示された実施形態を参照して説明されたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、多様な変更が可能であり且つその要素が同等の要素と置き換え可能であることは当業者によって理解されるであろう。更に、特定の状況又は材料を本発明の教示に適応するために、本発明の実質的な範囲を逸脱することなく、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】高い固着確率で水素を化学吸着する金属（+）と、そうではない金属（−）とを表す元素周期表。
【図２】水素貯蔵組成物から水素を吸着及び脱着（回収）するためのシステムを示す概略図。
【図１】
2005230809.tif 000003
【図２】
2005230809.tif 000004
【外国語明細書】
2005230809000001.pdf